Das 19. Jahrhundert war durch eine Expansion des Wissens geprägt. Die Universität wurde während der Industrialisierung zum „wissenschaftlichen Großbetrieb“. Staat und Wirtschaft benötigten immer mehr Akademiker und die Wissenschaften spezialisierten sich zunehmend. Die Hochschulen wurden verstärkt gefördert und erfuhren eine enorme Entfaltung. Davon profitierten die Geisteswissenschaften ebenso, wie die naturwissenschaftlichen und technischen Fächer, insbesondere die Chemie. Es kam zur Etablierung neuer Fächer, Institute und Seminare. Die Universitäten erfuhren eine zunehmende Pluralisierung und die Studentenzahlen nahmen im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts überproportional stark zu – ein Trend, der sich über die Jahrhundertwende weiter fortsetzte.
Auch an der LMU spiegelte sich diese Wissensexpansion wider, vor allem nach dem Regierungsantritt König Max II. im Jahr 1848. Unter seiner Regentschaft wurden die Geisteswissenschaften, insbesondere die Geschichtswissenschaft aufgewertet, konkret durch die Berufung der Historiker Heinrich von Sybel und Carl Adolf von Cornelius. Die Stiftung Maximilianeum zur Förderung begabter Abiturienten entsprach ebenfalls dem Zeitgeist. Die beiden Münchener Professoren Justus von Liebig und Adolf von Baeyer stehen für die neue Bedeutung der Chemie, ebenso der Professor für Medizinische Chemie Max von Pettenkofer, der unter König Ludwig II. die Einrichtung eines Hygiene-Lehrstuhls durchsetzen konnte. Die Professoren und Physik-Nobelpreisträger Wilhelm Conrad Röntgen, Wilhelm Wien und Max von Laue sind weitere Beispiele für den Bedeutungszuwachs der Naturwissenschaften.
König Ludwig II. und Prinzregent Luitpold setzten die staatliche Förderung der Universität fort. Weitere Institute, Kliniken, Lehrstühle und Seminare wurden gegen Ende des 19. Jahrhunderts gegründet, Disziplinen an allen Fakultäten weiter ausdifferenziert. Die Zahl der Studierenden an der LMU nahm, nach einem kurzen Einbruch, ab 1876 wieder zu. Um 1900 waren es 4.600 – und damit doppelt so viele wie 1840 –, im Jahr 1914 knapp 7.000 Studenten.